华中科技大学光电子学院C语言第一章.ppt

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1、1,第一章C语言的程序结构 1.C语言概述 一.计算机语言及程序 1.计算机语言 计算机能够理解的用于与计算机之间通信的语言,计算机语言分类,低级语言,机器语言：用0，1代码表示语 言成分的语言;可直接识别,汇编语言：用符号表示语言成分 的语言；不能直接识别,高级语言：近似于自然语言（英语）和数学 公式 描述的语言：如 C,PASCAL等,专用语言：解决特定的应用问题的语言：如 CAD语言（绘图）等,2,2.程序 程序：用计算机语言描述计算问题的语句（指令）的 有序集合。,程序处理过程,利用语言编写源程序,问题分析确定算法（画逻辑结构 的流程图）编写程序,源程序上机过程,编辑源程序：用编辑程序

2、编辑 源程序产生源程序文件编译程序：利用编译程序对源 程序进行翻译产生目标程序连接装配目标程序产生 执行程序运行可执行程序,C语言属于计算机高级语言。用C语言编写的程序称为C语言源程序,3,二.C语言的特点1具有丰富的数据类型和运算符 数据类型多：说明语言表达能力强，描述现实世界 的事物广,类型,基本数据类型：字符类型,整数类型,浮点数据类型构造的数据类型：通过基本类型构造的数据类型如：数组，指针，结构和联合类型,运算符多：说明语言数据处理能力强，具有汇编语言对位，字节,地址操作的能力和宏汇编技术如：define,运算符,算术运算符关系运算符逻辑运算符位运算符：具有汇编语言处理的功能条件和赋值

3、运算符,4,2.提供了比较强的控制流程语句,语句结构,顺序结构：表达式语句，复合语句 条件结构：if,switch 语句 循环结构：while,do-while,for 等语句,3.综合了其他高级语言的优良程序结构 吸取了ALGOL语言的分程序结构：在“”复合语 句中可定义变量，构成分程序结构。吸取了FORTRAN语言的模块结构：即C语言中每一 个函数都是独立的，并可单独编译。对于大程序 的组织极为有利。吸取了PASCAL语言的函数递归的结构：函数可以自 己调用自己,5,4.代码质量高：目标程序占用内存少，运行速度快。5.可移植性好：不同机器上的C编辑程序的代码 是公共的 C语言不足：运算符优

4、先级太多，数据类型检验太弱，转换比较随便，所以不太安全。C语言主要应用于：编写应用程序和系统程序,6,2.C程序的基本结构一C程序的总体结构例：求两个数中最大的数main()/*主函数*/int a,b,c;/*定义变量*/scanf(“%d%d”,/*返回z值到主函数*/,7,一个C 源程序只有一个主函数，其名字规定为main。一个C 源程序可能有多个或个子函数，其名字由用户用 标识符表示（如上面的max）。函数之间的位置关系：任意的并列关系，函数中不能嵌 套函数定义。函数之间的调用关系：主函数可以调用子函数；子函数 之间可互相调用，但不能调用主函数。C程序的执行，总是从主函数的第一条可执行

5、语句开始。一个函数可完成一个独立的功能，可以单独编译，这 样便于实现程序的模块化。一个C程序可以存放在一个文件中（扩展名为：.c）,也 可 以以函数的形式存放于多个文件中。函数的类型：用户自定义函数和库函数。,8,二函数的结构 一般定义形式：函数类型说明 函数名（形参类型说明 形参表）/*函数头部*/变量类型说明；语句部分；函数结构：函数头和函数体两部分组成。,/*函数体*/,1.函数头部 函数类型说明：说明函数值和类型，函数不求值或整型 值，或不返回值时,可用void说明 函数名：用标识符表示，其后的“（）”不能省。形参类型说明：对自变量类型的说明 形参表：为函数的自变量;多个形参用“，”号

6、隔开；若 无 形参可省或写上void,9,.函数体 由“”括起来，变量类型说明和语句部分组成。变量类型说明：对变量代表的数据类型进行说明。语句部分：由个或多个语句组成序列。他们是数据 操作者。语句用“；”结束。注：类型说明置于语句之前，即符合“先说明,后使用”的原则。除函数名，“（）”“”不能省，其他的部分根 据需要确定有无，即：最小C函数 如：temp(),10,三注释“/*/”是注释符号，其间是注释的内容。注释的作用：便于阅读程序。位置：注释可置于程序的任何地方,他不能被机器执行 四.程序的书写格式 一个语句可写在多行上,多个语句也可以写在一行上。约定：按语法单位的层次,利用“缩进排出”的

7、格式书写 程序。,11,3.C语言的字符集及单词 一语言的三要素 语法：组成单词，语句及语言成分相关的规则，语法的 合法性由编译程序检查。语义：表达式及语句的操作含义。语义错误由人工检查。语用：语句及相关成分的使用，由人工构思和安排。学好语言的关键，应从这三个方面学习和理解。语言的组成：字符集 单词 语句 程序,12,二C语言的字符集 语言的合法字符取自ASCII码表中的字符：个小写英文字母：个大写英文字母：个十进制数码：其他字符：，！，（，），“，等共个。注：不属于ASCII表字符都是非法字符，（除非特殊环境 处理，如汉字操作多系统支持，可用汉字）如：等。,13,三单词 单词：组成语句的基本

8、语法单位。,语言中的单词,标识符关键字常量，变量及类型说明运算符及表达式（第二章）,1.标识符作用：表示常量名，变量名，类型名，函数名，由用户自行定义。组成：以字母（个大小写英文字母）或下划线”_”开头，以 后跟字母，数字串（包括空串或下划线），一般：串长 为好。（长度虽不限，但前个字符有效）例：xy,xyz,_SP124,code_x,ab124 都是合法的标识符 34x,x#y,a,b,1,3都是非法的标识符,14,注：标识符最好按意取名如：name,sex 等，不能 与关键字和系统函数名同名：大小写英文字母书写的标识符有区别的。宏定义量用大写字母 下划线开头的标识符一般在内部使用 其他情

9、况用小写字母开头的标识符,2.关键字和特定字关键字：(保留字)由编译程序预先定义，具有固定 含义的标识符。如：类型名：int,char,short,long 等语句名：if,while,else,for 等特定字：预处理程序识别的特定含义的标识符。如：define,include,undef,ifdef,line,endif,ifndef;7个注：在定义标识符时，避免与关键字或特定字重名。,15,语言数据类型,语言数据类型,基本类型,整型,int(整型)short(短整型)long(长整型)signed(带符号的整型)unsigned(无符号整型),字符型：char,浮点型（实型）,单精度型：

10、float双精度型：double,枚举类型：enum,构造类型,数组结构 联合,指针类型,16,数据类型的重要性：1.类型不同，数据的存贮特性不同和取值范围不同。2.类型不同，施加于数据的操作特性不同，即不同 类型的数据，则施加的运算是不同的 3.数据类型是描述现实世界所要处理的对象,4.基本数据类型的说明 程序的数据分为两大类：变量和常量(1).变量及说明 随着程序的执行，不断改变的量称为变量 a.变量的组成：变量是一个四元组 即由名字,属性,引用和值组成的动态改变量。引,17,其中：变量名：由标识符命名，是变量的语法标识 值：变量的值指当前时刻变量值的大小 属性：变量值的类型，事先用类型区

11、分符进行显示说明 引用：指变量的值在内存中被存贮的区域（含有临时性 存贮或固定性的存贮特性）程序中的变量在使用前必须说明其类型；,说明的地方,函数之前函数的参数说明部分函数体中说明部分,变量的动态性质:由变量的作用域和生存期体现出来.变量的作用域:指变量说明的有效的程序部分.变量的生存期:指与变量相联系的存贮程序执行时间.,18,b 变量说明 变量说明一般形式：类型说明符变量名1，变量名2，变量n;整型说明:例：int x,y,z;说明了x,y,z是互补相同名的变量，类型均为整型，根据机器的不同的分配2个字节或4个字节单元空间 其初值不确定，取值范围：2个字节.3276832767 short

12、 int a,b=5;short a,b=5;说明变量a,b为短整型，固定被分配2个字节单元。其中b单元存有初值为5,a初值不确定，取值范围：-3276832767 long int c,d;long c,d;说明变量c,d为长整型，各被固定分配4个字节单元,取值范围：-21亿21亿 unsigned int p1,p2;unsigned p1,p2;p1,p2 为无符号整型，被机器定义为2个字节或4个 字节，取值范围065535,19,signed int n1,n2;signed n1,n2;n1,n2 为带符号整型，取值同int 注：short int 和long int 为不视机器而定

13、字节数。固定分配各位2个 字节和4个字节。int:视机器而定为2个字节或4个字节。signed 和 unsigned修饰各类整型：unsigned short int signed long int,浮点型说明：例：float y;y为浮点型的变量，长度为4个字节，取值范围为：约|3.4e-38|3.4e+38|(7位有效数字)double x;x为双精度浮点型的变量，长度为8个字节：取值范围：|1.7e-308|1.7e+308|(15位有效数字),20,字符型说明：例：char z,z1;z,z1为字符型变量占1个字节单元；取值范围:ASCII表中（或其他字符集中）可印字符的序号值，即无符

14、号0255，带符号：-128127 注意：变量说明的实质 1.使机器按类型给变量预先分配内存单元，变量名是单元 地址的形式表示 2.变量一经类型说明其取值范围和施加的运算就被确定,21,(2).常量程序执行中不变的量,常量的类型可由书写形式隐含的给出.整形常量 浮点型常量 常量 字符型常量 符号常量 枚举型常量a.整形常量:4种形式(精确的数)十进制整数(0-9十个数码和+,-号组成)如:0,-123,13,18等 八进制整数(0-7八个数码和+,-号组成,)如:011,-0123,013 等;但,如:018是错误的.十六进制整数(0-f十六个数码和+,-号组成,且以0 x开头)如:0 x12

15、3,-0 xab,0 x13a等.长整型数:以L或UL结尾的整数.如:123L,047UL,0XabL.,22,b.浮点型常量：小数形式的指数形式（不精确的数）小数形式:0.0,0.1,.01,50.,即小数点两边至少一边有数字 指数形式：由整数，小数和E或e后按带符号或不带符号 整次幂组成.如：-5.110 写成指数浮点数:-5.1e-3 如:.1e+02,3.1E+3,2.e-5 注：尾数必须有（整数部分或小数部分），指数必须是整数 如：E+3，2e-3.0（错误）注意：1.浮点常数的类型为double 2.单精度浮点型(float)表示:在常数后写上f或F 如：123.5f 高精度浮点常

16、数表示（long double）：在常数后写上L 或l 如：1.3e+3L 3.C语言中无分数的概念,如;如1/3 不是常数，是表达式。,-3,1,3,23,c.字符型常量：字符常量和字符串常量1)字符常量:由单引号（）括起来的单个可印字符组成 如：A，*，/，B，3 等 字符常量的存贮值为该字符在ASCII表中的 序号值：如A序号值为65转义字符表示：单引号括起来的以”开头的字符序列 用来表示不可印字符或作了特殊使用的字符如：n：表示回车符（ASCII码10）：单引号符，由于单引号作了字符括号，因此 要显示时，必须用”：双引号符，由于双引号作了字符串括号,因此 要显示时，必须用”：斜杠符，由

17、于斜杠符作了转移表示符，因此 要显示时，必须用 x x x:其中 x x x为三位8进制数,或为x后两位16进制数,表 示ASCII码的字符,如A,或表示101或x41,24,2)字符串常量：由一对双引号括起来的（“”）字符序列 如：“a”，“abc”，“123”注：字符串常量与字符常量有区别 如：a与“a”，“a”由a和0组成，即系统自动对 字符串增加结字符0即空字符 字符串变量的类型为字符型的数组类型 字符变量的类型为char 如：char i=“a”(错误)char j=a(正确),25,d.符号常量 用符号表示常量称为符号常量 符号常量定义的方式：用#define 宏定义 用 cons

18、t 定义 用 枚举型定义 1)用#define宏定义 形式：#define 标识符 常量表达式 如：#define PI 3.14159#define SI 2.0*PI 注：常量符号必须大写，每个常量符号只能用一个#define定义。其后无分号，#define由C预处理，他不是C语句，且他必须放 在源程序开始处。,26,2)用const 定义 形式：const 类型标识符 标识符=常量表达式；如：const int max=100;const char TURE=1;FALSE=0;注：用#define定义的符号常量不分配内存单元，在预 处理时，用数代替符号常量，用const定义的符号 常量

19、，因为const是常量说明语句，所以给对应的 符号分配内存单元，并将常数赋给该单元，且该 单元的常量是不可更改的。,27,3)枚举类型 一个枚举类型是int常量的集合枚举常量的定义 一般形式：enum 枚举名 标识符=常量表达式，标识符=常 量表达式，.；例：enum XNO，YES；X为枚举类型名；NO,YES为枚举常量名 其值为0，1 enum Y A=3,B=4,C=5;y为枚举型型,A,B,C枚举常量为int型 值分别为3,4,5 enum P=1,N,M,H,I,K;无枚举类型名，且枚举常量名为P，N,M，H，I，K,其值分别为1，2，3，4，5，6 注：1.枚举符号表（）中没有“=

20、”指定值时，则，系统规定从 左往右给枚举常量依次代替0,1,2,3,整形值.(如例1).2.若枚举符号表中从某个枚举常量名开始没有指定值,则未 指定值的枚举常量名的值依指定的值开始依次加1(如例3).3.定义中所有标识符不能重名,28,枚举变量的说明：一般形式：enum 枚举名 枚举表 变量名表；例:enum PI A,B,C S,S1,S2,S3=B;其中A，B，C为枚举常量其值分别0,1,2;S，S1，S2，S3，为枚举变量其值取自 表中的常数值0,1,2;S3取值为1注：1.枚举常量名A，B，C和枚举变量名S，S1，S2，S3不同，则前者不能被赋值，后者可以被赋值。2.同类型枚举变量之间可以相互赋值；枚举常量可以 赋给同一类型枚举变量。3.一个枚举值是一个int整数。,29,练习题：1.判断下列标识符，那些合法，那些不合法 x3,3x,p5q,abcd,ex9.5,2.下列数据那些是整数,浮点数，字符，字符串常数，那 些是非法常数（合法常量指出类型）256，0377，2.50，1e+06,2.2e5,e5,”“,0.0,0,0,”1234”,12,A,-5,